[發明專利]一種氨基化多壁碳納米管負載釕催化劑及其制備與應用

在審

• 申請號: 201811489940.6
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109622011A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 柳志強;張曉健;鄭裕國;李海偉;金利群
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07H1/00;C07H15/04;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 冷紅梅

1.一種氨基化多壁碳納米管負載釕催化劑，由如下方法制備獲得：

(1)將多壁碳納米管在濃硫酸和濃硝酸的混合酸中110～120℃恒溫回流12～18h，反應完成后過濾，用蒸餾水洗滌至濾液呈中性并烘干，得到羧基化多壁碳納米管，進一步將羧基化的多壁碳納米管在乙二胺和縮合劑中處理12～18h，超聲過濾除去雜質后，烘干得到氨基化多壁碳納米管；

(2)取氨基化多壁碳納米管加到超純水中，加入三氯化釕、乙二醇，升溫至80～90℃，攪拌回流12～18h后，將反應后溶液過濾，用蒸餾水洗滌催化劑至中性，在60～70℃條件下真空烘干，制得所述氨基化多壁碳納米管負載釕催化劑，即Ru/MWCNTs-NH₂催化劑。

2.如權利要求1所述的多壁碳納米管負載釕催化劑，其特征在于所述多壁碳納米管尺寸為：平均內徑5～10nm，外徑20～40nm，長度10～30μm。

3.制備權利要求1所述的多壁碳納米管負載釕催化劑的方法，所述方法包括：

(1)將多壁碳納米管在濃硫酸和濃硝酸體積比3:1的混合溶液中120℃恒溫回流12h，反應完成后過濾，用蒸餾水洗滌至濾液呈中性，在60℃真空干燥12h，得到功羧基化的多壁碳納米管；

(2)將功羧基化的多壁碳納米管、乙二胺和二環己基碳二亞胺縮合劑分別加入到單口圓底燒瓶中，混合均勻，120℃下回流12h，反應完成后，在超聲波振蕩條件下用無水乙醇洗去多余的胺、DCC及其他副產物，用孔徑0.22μm的PTFE過濾膜過濾，將濾餅在60℃真空條件下干燥12h，得到氨基化多壁碳納米管；

(3)取氨基化多壁碳納米管加到超純水中，加入三氯化釕、乙二醇，升溫至80℃，攪拌回流12h后，將反應后溶液過濾，用蒸餾水洗滌催化劑至中性，在60℃條件下真空干燥12h，制得所述氨基化多壁碳納米管負載釕催化劑，即Ru/MWCNTs-NH₂催化劑。

4.權利要求1或2所述的多壁碳納米管負載釕催化劑在麥芽糖催化加氫制備糖醇中的應用。

5.如權利要求4所述的應用，其特征在于所述應用為：配制質量濃度5～20％的麥芽糖溶液，加入反應釜中，加入質量為麥芽糖質量5～10％的Ru/MWCNTs-NH₂催化劑，密封反應釜，用氮氣置換出反應釜內空氣，設定反應釜溫度為100～140℃、攪拌轉速300～700rpm，溫度穩定后，充入氫氣至釜內氣壓為3.0～4.0MPa，反應60～100min后，冷卻反應釜，溫度降到室溫時，放出氫氣，結束反應。

6.如權利要求5所述的應用，其特征在于反應結束后，回收催化劑重復利用，所述催化劑回收方法如下：反應產物8000rpm離心10min，棄上清，用超純水離心洗滌三次后，在60℃條件下真空烘干，烘干后的Ru/MWCNTs-NH₂催化劑用于下一批次的麥芽糖加氫反應。